真空助力器壳体铆接螺栓分布压力的计算

分析计算真空助力器壳体铆接螺栓铆接所需的铆接力和铆接成型后铆钉对真空助力器壳体铆接孔圆柱面上的径向分布压力,对助力器壳体加工制造具有参考价值,在对真空助力器壳体进行有限元分析和计算时,解决了确定边界条件的问题。     

大涡模拟Smagorinsky模型用于磨粒流精密加工喷嘴的质量控制研究

为研究固液两相磨粒流加工喷嘴小孔过程中的流场分布、涡旋形成规律及涡旋的存在对磨粒流加工的影响机制，采用Smagorinsky亚格子模型对磨粒流加工喷嘴小孔的流道进行大涡数值模拟，并使用磨粒流对变直径喷嘴工件进行加工试验。数值模拟发现磨粒流流体中磨粒与壁面的碰撞与剪切作用随流体的速度增大而增大，同一截面的速度存在速度差，其中还伴随涡旋的存在；通过试验研究发现：经固液两相磨粒流加工后的喷嘴小孔表面质量得到明显提高，喷嘴经过四次不同入口速度的磨粒流加工后大孔处表面粗糙度Ra由1.24 μm降至0.542 μm，小孔处表面粗糙度Ra由1.21 μm降至0.437 μm。结论显示固液两相磨粒流加工技术可有效提高被加工喷嘴工件的内表面质量，加工时同一截面的速度存在速度差，速度差的存在利于涡旋的形成，涡旋的存在利于提高磨粒流加工过程的剪切作用，有助于获得高质量的喷嘴小孔内通道表面。     

颗粒微切削表面创成的分子动力学仿真研究

颗粒微切削的性能和行为直接影响工件的表面质量,从材料去除规律和能量变化规律的角度对颗粒微切削作用的表面创成机理进行研究,分别采用EAM势、Morse势、Tersoff势描述单晶铜原子间、工件与颗粒、颗粒刀具原子间的作用力。分析纳米尺度下颗粒切削方向、颗粒切削速度、系综温度对颗粒微切削作用,通过探讨体系动能、体系势能、体系总能对工件原子运动规律的影响及颗粒微切削加工前后键角的变化形态,为阐述颗粒微切削作用的表面创成机理提供理论依据。研究结果表明正交切削比斜切削能获得更好的表面质量,颗粒速度与能量不存在线性关系,颗粒温度对体系能量有直接影响。通过分子动力学数值模拟得到体系的结构信息及相关热力学性质并对分子动力学的微观统计量进行分析计算,寻找合适的加工参数,为颗粒微切削加工工艺的发展提供技术支持。     

三坐标测量机触发式测头误差分析

通过对三坐标测量机中广泛使用的触发式测头的简化模型进行受力分析,通过对测头模型预行程变化的定量分析,得到影响预行程的因素.     

弹体动不平衡度的静态测试法

针对传统的弹体动不平衡度测量方法的局限性,提出了利用静态法来测试弹体动不平衡度的新方法,推导了动不平衡度的计算公式,分析了动不平衡量与惯性积的关系及惯性积I。和I。。的测试方法。从理论上充分证明了对弹体的不平衡度测试本质上就是对弹体惯性积的测试。实验表明：传统测试法与静态测试法的测量结果一致;静态测试法不仅可以减少设备投资,简化测试程序,节省人力,而且还可以获得可信度较高的测试精度。     

离心熔铸非球面镜镜胚面形偏差工艺参数的敏感性研究

离心熔铸技术在大口径非球面镜镜胚的制造方面具有独特优势。本文通过自行研制的缩比模型实验机进行试验,深入研究了离心熔铸工艺及成型镜胚质量,详细介绍了模具涂层的制备、离心熔铸的加热及冷却等工艺过程,制备了非球面镜镜胚模型。采用数值模拟与试验研究相结合的方法,对所得镜胚面形偏差工艺参数的敏感性进行了研究。分析了模具的热膨胀系数、镜胚冷却速率、直径及加热温度对面形偏差的影响,得到了偏差工艺参数的敏感性规律。通过对面形偏差进行两次迭代补偿,面形偏差值从-84μm降到33μm,补偿后的结果满足设计要求。采用离心熔铸技术,可以制备满足上表面垂直偏差在30~40μm范围内的非球面镜镜胚。     

箭弹质偏与转动惯量测量装置的优化设计

基于复摆原理和优化设计方法,设计了箭弹的质偏与转动惯量的测量装置。给出了质偏与转动惯量的计算公式,推导出了测量结果的绝对误差计算公式。为减轻测量装置的质量,提高装置的测量精度,利用有限元软件ANSYS对测量装置的结构进行了优化,并对优化后的结构进行刚度校核。最后进行了试验测试,测试结果表明,该装置可有效地测量箭弹的质偏与转动惯量,且其测量精度可满足工程实际要求。     

仿生油管螺纹表面结构的优化研究

针对油管螺纹粘扣问题,结合仿生技术通过有限元方法模拟API油管螺纹和仿生油管螺纹与接箍的拧接过程,结果表明,加入非光滑结构的仿生油管螺纹在标准工况下的最大接触应力明显低于API油管螺纹,并且应力分布较为平均。为了寻找最佳的仿生结构采用试验优化设计,对非光滑结构的直径、直径深度比、密度和分布牙数进行了优化,得出当在螺纹中部五个齿面上,每个齿上分布8个直径和深度均为150μm的仿生单元体时,油管螺纹的粘扣现象改善最佳。     

基于维氏金刚石针尖制备复合SERS基底的技术研究

基于维氏金刚石针尖的连续压痕加工方法,在铜基石墨烯表面上成功地制备出了阵列的四棱锥形压痕结构。随后,在结构化的铜基石墨烯表面涂覆一层金膜以作为复合SERS基底。实验结果表明,通过改变相邻间距的四棱锥压痕重叠形成不同形状的阵列微/纳结构,且该微纳结构对带有金膜的铜基石墨烯基底的拉曼强度有影响。在制备微纳结构的过程中,石墨烯出现了堆叠的现象,且随着加工间距的减小,石墨烯的层数有逐渐增加的趋势。其次,通过改变相邻两个压痕之间的间距四棱锥压痕的深宽比（S）对R6G分子的拉曼强度有明显的影响。其中,当S为0.043时,检测R6G分子610 cm^-1特征峰的最大拉曼强度为1 439 counts。在压痕的材料堆积处及压痕的内部检测R6G分子拉曼强度的标准偏差分别为6.16%和9.19%。在检测农药残留方面,采用该复合基底检测百草枯和西维因的分辨率分别为10^-5mol/L和10^-6mol/L。该方法是一种可靠的及成本低的制备复合SERS基底的方法,且能够实现对农药残留的低浓度检测。